本发明涉及无土栽培技术领域，具体涉及一种花生培养根系观察装置及其使用方法。
背景技术：
目前的花生很多都采用无土栽培的方式进行栽培，无土栽培是一种不用天然土壤而采用含有植物生长发育必需元素的营养液来提供营养，使植物正常完成整个生命周期的栽培技术。在无土栽培技术中，能否为植物提供一种比例协调，浓度适量的营养液，是栽培成功的关键。为使植株得以竖立，可用石英砂、蛭石、泥炭、锯屑、塑料等作为支持介质，并可保持根系的通气。无土栽培技术除了用于植物培育外，还可以做针对性的植物根系研究，传统的根系研究手段主要是将植物单纯的固定在装有营养液的塑料箱子中，隔一段时间更换营养液最终将根系平铺到平板或者浅透明塑料盘中扫描获取根系各项指标。然而这样的培养方式费时费力，同时也不能原位的研究根系的夹角等重要根系指标，同时在后期进行根系扫描时容易导致根系重叠，不利于观察根系形态。且鉴于植株根部成长的避光性、驱营养性、植株种植的疏密性等因素的影响，所以需要一种能够及时更换植株成长所需营养液、能够在培养池中全面观察植株根部的成长情况、把植株种植的疏密程度对植株根部的成长进行对比的一种便于更换营养液的花生培养根系观察的装置。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种花生培养根系观察装置及其使用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种花生培养根系观察装置，包括分别设置在两侧的储液桶和废液桶以及设置在中间的观察箱，观察箱可以分为两部分，两部分分别通过副齿轮i和副齿轮ii带动转动；所述储液桶和观察箱通过传动箱i连接，所述储液桶和所述观察箱之间还设有液体管道i；所述废液桶和观察箱通过传动箱ii连接，所述废液桶和所述观察箱之间还设有液体管道ii；所述液体管道i和液体管道ii均设有开关；所述的储液桶上设有入液开关，所述废液桶上设有出液开关，液体管道i和液体管道ii上的开关、入液开关和出液开关可以采用手动开关，也可以采用电动开关；
所述传动箱i内设有竖直的转轴i和转轴ii，所述转轴i套设有链轮i，所述转轴ii套设有链轮ii，链轮i与链轮ii之间无啮合关系，且链轮i与链轮ii在同一高度上；
所述传动箱ii内设有主电机，主电机的轴端套设有主齿轮，所述主齿轮分别啮合有对称分布的副齿轮i和副齿轮ii，所述副齿轮i和副齿轮ii分别同轴连接有链轮iii和链轮iv，所述链轮iii通过链条连接至少一个同步轮以及所述链轮i，所述链轮iv通过链条连接至少一个同步轮以及所述链轮ii；每个所述同步轮设置在培养皿底部，所述培养皿设置在所述观察箱顶部，当同步轮转动时，会带动培养皿转动，花生植株根部以上的部位放置在培养皿内，且培养皿内盛放有木屑，植株的根部穿过同步轮中间的孔没入营养液中，同步轮转动时也可以带动植株转动，进而可以360°完整观察植株。
优选的，所述储液桶内设有搅拌桨i，所述搅拌桨i连接有搅拌电机i，搅拌桨i用于搅拌储液桶内的营养液，可以防止储液桶中发生沉淀。
优选的，所述废液桶内设有搅拌桨ii，所述搅拌桨ii连接有搅拌电机ii，搅拌桶ii用于搅拌废液桶内的营养液，可以防止废液桶中发生沉淀。
优选的，所述液体管道i和液体管道ii上还设有吸水泵，液体管道i上的吸水泵便于营养液从储液桶进入观察箱，液体管道ii上的吸水泵便于营养液从观察箱进入废液箱。
优选的，所述储液桶和废液桶上设有桶盖，当管道或开关发生堵塞时可以打开桶盖对内部进行检查或者从桶盖处加入或排除营养液。
优选的，所述观察箱的表面设有黑色塑料膜，正常状态下黑色塑料膜贴附在观察箱的外侧，以给植株根系形成一个黑暗的成长环境。当需要对根系进行观察时，观察人员揭开黑色塑料膜，先观察面对观察者这侧的植株根系发育情况。
本发明还提出一种花生培养根系观察装置的使用方法，上述的一种花生培养根系观察装置，具体包括以下步骤：
s1：打开入液开关，营养液进入储液桶中；
s2：打开液体管道i上的开关和吸水泵，营养液通过液体管道i进入观察箱内供花生培养根系吸收生长，当营养液没过花生植株根系时关闭液体管道i上的开关和吸水泵以及入液开关；与此同时启动主电机，带动主齿轮转动，进而带动副齿轮i和副齿轮ii转动，进而带动链轮iii和链轮iv转动，进而通过链条带动链轮i、链轮ii和同步轮转动，同步轮带动培养皿转动；同时打开搅拌电机i带动搅拌桨i转动搅动营养液；
s3：隔一定时间以后，打开液体管道ii上的开关和吸水泵，营养成分被吸收的营养液进入废液桶中；同时打开搅拌电机ii带动搅拌桨ii转动搅动废液；
s4：废液桶中的液体收集满时，打开出液开关将废液排出；
s5：重复步骤s1～s4；需要进行观察时，揭开观察箱表面的黑色塑料膜对花生植株进行观察。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)通过设置储液桶、废液桶和观察箱配合使用，能够使观察箱中的营养液得到充分的更换，不会因为营养液的营养成分的因素影响花生植株根部的成长；(2)通过设置主电机带动主齿轮转动，通过一系列结构带动培养皿转动，使得植株可以转动，观察者可以360°无死角的观察花生植株的生长状况；(3)通过在储液桶和废液桶中设置搅拌桨，分别防止营养液和废液在其内部沉淀，营养液成分更均匀确保植株根部的成长效果，废液成分更均匀确保能够排出避免残留；(4)通过在观察箱的表面设置黑色塑料膜，正常状态下为花生植株根系提供黑暗的成长环境，需要进行观察时，揭开黑色塑料膜即可观察，便于观察的同时确保了花生植株的成长环境。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的结构示意图(不包括黑色塑料膜结构)。
图2是本发明的俯视图(不包括入液开关和出液开关)。
图3是本发明的传动箱ii内的结构示意图。
附图标记说明:
1储液桶；2废液桶；3观察箱；4传动箱i；5传动箱ii；6液体管道i；7液体管道ii；8桶盖；9入液开关；10出液开关；11转轴i；12链轮i；13主电机；14主齿轮；15副齿轮i；16副齿轮ii；17链轮iii；18链轮iv；19同步轮；20培养皿；21搅拌桨i；22搅拌电机i；23控制器i；24电池组i；25搅拌桨ii；26搅拌电机ii；27控制器ii；28电池组ii；29植株。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1～2所示，本实施例提出一种花生培养根系观察装置，包括设分别设置在两侧的储液桶1和废液桶2以及设置在中间的观察箱3；储液桶1和观察箱3通过传动箱i4连接，储液桶1和观察箱3之间还设有液体管道i6；废液桶2和观察箱3通过传动箱ii5连接，废液桶2和观察箱3之间还设有液体管道ii7；储液桶1和废液桶2上设有桶盖8；观察箱3的表面设有黑色塑料膜；液体管道i6和液体管道ii7上都设有电磁球阀开关和吸水泵；储液桶1上设有入液开关9，废液桶2上设有出液开关10；
传动箱i4内设有竖直的转轴i11和转轴ii，转轴i套设有链轮i12，转轴ii套设有链轮ii，转轴i11和转轴ii在传动箱i4内连接有轴承，顶部通过轴承端盖固定；
传动箱ii5内设有主电机13，主电机13的轴端套设有主齿轮14，主齿轮14分别啮合有对称分布的副齿轮i15和副齿轮ii16，副齿轮i15和副齿轮ii16分别同轴连接有链轮iii17和链轮iv18，链轮iii17通过链条连接有5个同步轮19以及链轮i12，链轮iv18通过链条连接有7个同步轮19以及链轮ii；每个同步轮19顶部连接一个培养皿20，所有培养皿20均设置在观察箱3顶部，每个培养皿20内都盛放有一株花生植株29，所有培养皿20的底部开有孔，植株29的根部穿过孔和链轮位于观察箱3中部，同理传动箱ii5内的转轴连接有轴承，且通过轴承端盖固定；
具体的，储液桶1内设有搅拌桨i21，搅拌桨i21连接有搅拌电机i22，搅拌电机i22设置在储液桶1底部，储液桶1的底部还设有用于控制搅拌电机i22运行的控制器i23和用于供电的电池组i24。
同理，废液桶2内设有搅拌桨ii25，搅拌桨ii25连接有搅拌电机ii26，搅拌电机ii26设置在废液桶2底部，储液桶1的底部还设有用于控制搅拌电机ii26和主电机13运行的控制器ii27和用于供电的电池组ii28。
本实施例还提出一种花生培养根系观察装置的使用方法，采用上述的一种花生培养根系观察装置，具体包括以下步骤：
s1：打开入液开关9，营养液进入储液桶1中；
s2：打开液体管道i6上的开关和吸水泵，营养液通过液体管道i6进入观察箱3内供花生培养根系吸收生长，当营养液没过花生植株29根系时关闭液体管道i6上的电磁球阀开关和吸水泵以及入液开关9；与此同时启动主电机13，带动主齿轮14转动，进而带动副齿轮i15和副齿轮ii16转动，进而带动链轮iii17和链轮iv18转动，进而通过链条带动链轮i12、链轮ii和同步轮19转动，同步轮19带动培养皿20转动；同时操作控制器i23打开搅拌电机i22带动搅拌桨i21转动搅动营养液；
s3：隔一定时间以后，打开液体管道ii7上的电磁球阀开关和吸水泵，营养成分被吸收的营养液进入废液桶2中；同时操作控制器ii27打开搅拌电机ii26带动搅拌桨ii25转动搅动废液；
s4：废液桶2中的液体收集满时，打开出液开关10将废液排出；
s5：重复步骤s1～s4；需要进行观察时，揭开观察箱3表面的黑色塑料膜对花生植株29进行观察。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种花生培养根系观察装置，包括分别设置在两侧的储液桶和废液桶以及设置在中间的观察箱；所述储液桶和观察箱通过传动箱i连接，所述储液桶和所述观察箱之间还设有液体管道i；所述废液桶和观察箱通过传动箱ii连接，所述废液桶和所述观察箱之间还设有液体管道ii；所述液体管道i和液体管道ii均设有开关；所述的储液桶上设有入液开关，所述废液桶上设有出液开关，其特征在于，
所述传动箱i内设有竖直的转轴i和转轴ii，所述转轴i套设有链轮i，所述转轴ii套设有链轮ii；
所述传动箱ii内设有主电机，主电机的轴端套设有主齿轮，所述主齿轮分别啮合有对称分布的副齿轮i和副齿轮ii，所述副齿轮i和副齿轮ii分别同轴连接有链轮iii和链轮iv，所述链轮iii通过链条连接至少一个同步轮以及所述链轮i，所述链轮iv通过链条连接至少一个同步轮以及所述链轮ii；每个所述同步轮顶部固定连接有一个培养皿，所述培养皿设置在所述观察箱顶部。
2.根据权利要求1所述的一种花生培养根系观察装置，其特征在于，所述储液桶内设有搅拌桨i，所述搅拌桨i连接有搅拌电机i。
3.根据权利要求1所述的一种花生培养根系观察装置，其特征在于，所述废液桶内设有搅拌桨ii，所述搅拌桨ii连接有搅拌电机ii。
4.根据权利要求1所述的一种花生培养根系观察装置，其特征在于，所述液体管道i和液体管道ii上还设有吸水泵。
5.根据权利要求1所述的一种花生培养根系观察装置，其特征在于，所述储液桶和废液桶上设有桶盖。
6.根据权利要求1所述的一种花生培养根系观察装置，其特征在于，所述观察箱的表面设有黑色塑料膜。
7.一种花生培养根系观察装置的使用方法，其特征在于，采用权利要求1～6任一项所述的一种花生培养根系观察装置，具体包括以下步骤：
s1：打开入液开关，营养液进入储液桶中；
s2：打开液体管道i上的开关和吸水泵，营养液通过液体管道i进入观察箱内供花生培养根系吸收生长，当营养液没过花生植株根系时关闭液体管道i上的开关和吸水泵以及入液开关；与此同时启动主电机，带动主齿轮转动，进而带动副齿轮i和副齿轮ii转动，进而带动链轮iii和链轮iv转动，进而通过链条带动链轮i、链轮ii和同步轮转动，同步轮带动培养皿转动；打开搅拌电机i带动搅拌桨i转动搅动营养液；
s3：隔一定时间以后，打开液体管道ii上的开关和吸水泵，营养成分被吸收的营养液进入废液桶中；同时打开搅拌电机ii带动搅拌桨ii转动搅动废液；
s4：废液桶中的液体收集满时，打开出液开关将废液排出；
s5：重复步骤s1～s4；需要进行观察时，揭开观察箱表面的黑色塑料膜对花生植株进行观察。
技术总结